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Energieeffizienz

COPYRIGHT TEXT & BILDER: Michael Bockhorst

Energieeffizienz bedeutet im allgemeinen die erreichte Wirkung eines Energieaufwandes pro eingesetzter Energiemenge.

Klassifizierung von Energieeffzienz

Von Einzeleffizienzen kann man zu Gesamteffizienzen übergehen. In dieser Reihenfolge werden verschiedene Betrachtungsweisen aufgeführt.

  1. Basis kann die Vermeidung von Energieeinsatz durch den Verzicht auf Energiedienstleistungen oder die Substitution der einen Energiedienstleistung durch eine prinzipiell effizientere Energiedienstleistung sein. Beispiel: Radfahrt zur Bäckerei statt die Nutzung des Autos.
  2. Ein System kann so optimiert werden, daß es Energie effizienter nutzt. Beispiel: Ein Fahrzeug kann statt mit einem normalen Benzinmotor mit einem Hybrid-Antrieb ausgestattet werden, der höhere Energieeffizienzen in bestimmten Fahrsituationen -- besonders Stop-and-Go im Stadtverkehr -- ermöglicht.
  3. Ein System kann integral optimiert werden. Dabei werden Produktionsaufwand, Betriebs-Energieaufwendungen und Entsorgungsaufwand in einem ganzheitlichen Ansatz optimiert. Beispiel: Ein Fahrzeug in Leichtbauweise aus recyclingfähigen Stoffen mit durch das geringe Gewicht energiesparendem Betrieb.
  4. Energieeffzienz muß auch mit sozialen Aspekten abgeglichen werden. Dabei gilt die Optimierung im Rahmen des in einer Gesellschaft möglichen Aufwandes zur Erlangung der Optimierung. Beispiel: Energiesparende Autos sind wünschenswert aber teuer. Für viele Menschen, gerade in geringen Einkommensklassen, ist das Auto aber Grundlage zum Einkommenserwerb -- etwa den Handwerker, der an verschiedenen Orten auf Montage ist.

Begrifflichkeiten zur Energieeffizienz

Die Nummern korrespondieren zu den im vorigen Abschnitt genannten.

  1. Die geschickte Wahl eines Systems zur Erfüllung einer Energiedienstleistung, etwa Mobilität, ist eine Verhaltensfrage. Dazu gibt es derzeit keinen Fachbegriff.
  2. Die Optimierung eines Energiewandlers oder eines Systems von Energiewandlern während des Betriebs bedeutet eine Erhöhung des Wirkungsgrades.
  3. Die Optimierung eines Systems, etwa eines Fahrzeuges, über den gesamten Lebenszyklus wird als Life Cycle Analysis bezeichnet.
  4. Gesamtheitliche Ansätze zur Optimierung der Energieeffizienz gibt es derzeit wenige, praktiziert wird keiner. Zur Zeit sind Markkräfte und vereinzelte Eingriffe der Regierungen in den Markt, etwa durch Steuern, die Haupttriebkräfte für eine Verbesserung der Energieeffizienz

Grenzen der Energieeffizienz und Potentiale

Energieeffizienzen können nicht beliebig hoch getrieben werden. Es gibt naturgesetzliche Grenzen, etwa den Carnot-Wirkungsgrad für die Umwandlung von Wärme in mechanische Energie. Bei vielen Energiewandlern sind solche naturgesetzlichen Grenzen bereits ausgelotet.

Mechanische Energie
Verbrennungsmotoren: 30-50 Prozent Wirkungsgrad, Verbesserungspotential: gering
Elektromotoren: 80-98 Prozent Wirkungsgrad, Verbesserungspotential: sehr gering

Licht
Glühbirne/Halogen/ähnliche: 1-4 Prozent Wirkungsgrad, Verbesserungspotential: sehr gering
Leuchtstofflampen: 10--15 Prozent Wirkungsgrad, Verbesserungspotential: gering
Halbleiter (Leuchtdioden): 10--15 Prozent Wirkungsgrad, Verbesserungspotential: hoch

Wärme
Prozeßwärme: 80-99 Prozent, Verbesserungspotential: gering
Niedertemperaturwärme: 80-99 Prozent, Verbesserungspotential: gering

Im Energiesektor sind bedeutend

  • der Strom, der hauptsächlich in thermischen Kraftwerken gewonnen wird. Hier sind die Potentiale gering, weil die größten Verluste in der Umwandlungsstufe von Wärme in mechanische Energie stattfinden.
  • Mobilität, also die Nutzung von Transportmitteln. Hier sind die Verbesserungspotentiale gering, weil Motoren bei heutiger Technik kaum Wirkungsgradverbesserungen erlauben. Hier hilft nur der Technologie-Bruch hin zu Ultraleichtbauweisen und Hybridantrieben sowie die Einschränkung der Transportleistung.
  • Raumwärme, also Wärme zum Heizen und für Warmwasser. Auf der reinen Wirkungsgrad-Ebene ist hier kaum mehr eine Verbesserung zu erwarten. Hier helfen nur moderne Gebäudetechniken mit guter Isolation und ggf. die Reduktion des Wohnraums.

Eine reine technische Effizienzverbesserung von Energieumwandlungen kann nicht zur Lösung der Energieprobleme führen, sie kann bestenfalls als flankierende Maßnahme dienen. Die Erschließung neuer Energiequellen und Umwandlungsformen, die gering umweltbelastend sind, ist essentiell notwendig.


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